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2023届四川省宜宾市四中高三下学期二诊模拟考试物理试题 （解析版）
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这是一份2023届四川省宜宾市四中高三下学期二诊模拟考试物理试题 （解析版），共18页。试卷主要包含了考试时间150分钟，满分300，20eVB，0C=6等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试时间150分钟，满分300
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 为做好疫情防控工作，学校利用红外测温仪对学生进行常态化体温检测，红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原了能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉提，最少应给处于基态氢原子提供的能量为（ ）
A. 10.20eVB. 12.09eVC. 12.75eVD. 13.06eV
【答案】C
【解析】
【详解】由氢原子能级示意图可知，给处于基态的氢原子提供的能量，若使其跃迁到n=4激发态，然后氢原子从n=4激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为
同理，若氢原子从n=3激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为：
红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，因此最少应给处于基态的氢原子提供的能量，跃迁到n=4激发态满足条件，那么提供的能量为
故选C。
2. 越来越多人喜欢挑战极限，如图是两位“勇士”参与溜索活动，两倾斜的钢丝拉索分别套有M、N两个滑轮（滑轮与绳之间有可调节的制动片），两滑轮上用安全带系着两位“勇士”，当他们都沿拉索向下滑动时，M上的带子与索垂直， N上的带子始终竖直向下，则以下判断正确的是（ ）
A. M情况中，滑轮与索之间有摩擦力B. N情况中，滑轮与索之间无摩擦力
C. M情况中“勇士”做匀速直线运动D. N情况中“勇士”做匀速运直线动
【答案】D
【解析】
【详解】AC．滑轮M对应的安全带的弹力方向倾斜，对“勇士”受力分析，如图
则加速度大小为
滑轮M做匀加速运动，对整体分析，有
得
M情况中，滑轮与索之间没有摩擦力，故AC错误；
BD．滑轮N对应的安全带的弹力为竖直方向，可知N情况中“勇士”合力为零，做匀速直线运动，则滑轮N受到沿钢索向上的摩擦力，故B错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】闭合开关S，R1和R3串联，R2相当于导线，电容器的电压等于R3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量．
【详解】闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为：
电容器上所带的电荷量 Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C
故选B．
【点睛】本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压．
4. 太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转，由于自转导致星球上的物体所受的重力与万有引力的大小之间存在差异，有的两者的差异可以忽略，有的两者却不能忽略，若有一个这样的星球，半径为R，绕过两极且与赤道平面垂直的轴自转，测得其赤道上一物体的重力是两极上的．则该星球的同步卫星离地高度为：
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设物体质量为m，星球质量为M，星球的自转周期为T，物体在星球两极时，万有引力等于重力：
，
物体在星球赤道上随星球自转时，向心力由万有引力的一个分力提供，另一分力就是重力：
，
则
，
该星球的同步卫星的周期等于自转周期为T，设其离地表高度为h,则有
联立得：
A. 与分析不符，A错误
B. 与分析相符，B正确
C. 与分析不符，C错误
D. 与分析不符，D错误
5. 目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm．设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是
A. 关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B. 关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零
C. 上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于
D. 上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于
【答案】D
【解析】
【详解】A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；
B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；
C、上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；
D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确．
6. 甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v-t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线一部分，两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况，判断正确的是（ ）
A. t1到t2时间内甲车的位移小于乙车的位移
B. t1到t2时间内乙车的速度先减小后增大
C. t1到t2时间内乙车的加速度先减小后增大
D. 在t2时刻两车也可能并排行驶
【答案】AC
【解析】
【详解】A．v-t图像中图线与坐标轴所围面积即物体的位移，由图可知t1到t2时间内甲车的位移小于乙车的位移，选项A正确；
B．由图象可知，乙车的速度先增大后减小，选项B错误；
C．根据图象的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C正确；
D．两车在t1时刻并排行驶，因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t2时刻两车不可能并排行驶，选项D错误。
故选AC。
7. 2022年北京冬奥会上中国首次使用了二氧化碳跨临界环保制冰技术，运用该技术可制作动摩擦因数不同的冰面。将一物块以一定的初速度在运用该技术制作的水平冰面上沿直线滑行，共滑行了6m，运动中的加速度a与位移x的关系如图所示，设位移1.5m处与6m处的动摩擦因数分别为μ1、μ2，在前3m与后3m运动过程中物块动能改变的大小分别为ΔEk1、ΔEk2，则（ ）
A. B.
C. ΔEk1∶ΔEk2=3∶2D. ΔEk1：ΔEk2=3：1
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．分别对位移1.5m处与6m处由牛顿第二定律得
其中
联立可得
故A正确，B错误；
CD．根据动能定理了的前3m的动能变化量大小为
后33m的动能变化量大小为
结合图象可得
故C正确，D错误。
故选AC。
8. 今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）. 已知该发电机线圈匝数为 N，电阻为 r，当线圈以转速 n 匀速 转动时，电压表示数为 U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（ ）
A. 变压器的匝数比为 U:U0
B. 电流表的示数为
C. 在图示位置时，发电机线圈的磁通量为
D. 从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；
灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数
I=
故B正确；
C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是
所以解得最大磁通量
故C错误；
D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值
故D错误。
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：
①；②；③
为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议。
（1）请你说明小刚建议的理由：________________________；
（2）让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4……，并绘制了如图乙所示的L-v图象。若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出_______；
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
（3）实验中，木板与物体间摩擦力______（“会”或“不会”）影响探究的结果。
【答案】 ①. 见解析 ②. A ③. 不会
【解析】
【详解】（1）[1]根据动能定理列出方程式
可以简化约去质量m；
（2）[2]由动能定理
可看出，合力不变时，L与v2成正比
故选A；
（3）[3]在该实验条件下，滑块受到的摩擦力是恒力，不会影响L与v2 这两个变量之间的关系。
10. 某研究性学习小组想测量某电源的电动势和内阻他们在实验室找到了如下实验器材：
待测电源（电动势在之间）
两个相同的电阻箱（最大阻值）
定值电阻（阻值为）
定值电阻（阻值为）
电流表A（量程为，内阻）
开关S、导线若干
他们设计了如图甲所示的电路，实验步骤如下：
①调节电阻箱至某一阻值；
②将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
③多次调节电阻箱，记下电流表A的示数I和电阻箱相应的阻值R；
④以为纵坐标，R为横坐标，作图线；
⑤求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题：
（1）电流表A和电阻箱并联可等效为一个新电流表，为了使新电流表量程为，应将的电阻调节为_______。
（2）保护电阻应选用________（填“”或“”）
（3）该同学分别用E和r表示电源的电动势和内阻，I表示电流表A的示数，R表示电阻箱的阻值，利用测出的数据描绘出的图线如图乙所示，则由图线可得被测电源的电动势_______V，内阻________（保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 1.25 ②. ③. 4.0 ④. 0.60
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1] 电流表A和电阻箱并联可等效为一个新电流表，为了使新电流表的量程为，即
解得
（2）[2]电源的电动势为5V，则电路中最大电流不能超1A
则
保护电阻选择即可
（3）[3]根据闭合电路欧姆定律
整理得
图像的斜率
则
解得
[4]纵轴截距
解得
11. 如图所示，一质量为m=10g，速度=100m/s的玩具子弹，射向静止在光滑水平面上质量M=490g的木块，子弹未射穿木块，并一起滑上倾角为θ= 37°动摩擦因数μ=0.5的足够长固定的粗糙斜面，物块滑上斜面底端时不计能量损失。（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8），求：
（1）子弹击中木块后的速度；
（2）木块在斜面上向上运动的时间和返回斜面底端时速度大小。
【答案】（1）2m/s 方向水平向右（2）0.2s；
【解析】
【分析】
【详解】（1）从子弹射击木块到子弹和木块一起运动过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，设共同运动速度为v1，v0方向为正方向，则
mv0=(m+M) v1
解得
v1=2m/s
方向水平向右
（2）以子弹木块整体为研究对象，设沿斜面上滑过程中加速度为a1，由牛顿第二定律
(m+M)gsinθ+μg(m+M)csθ=(m+M) a1
设沿斜面上滑距离为s，由运动学公式:
v12=2 a1s
设沿斜面上滑时间为t，由运动学公式
t=
代入数据解得式得
s=0.2m
t=0.2s
设木块沿斜面下滑到底端时速度为v2，由动能定理：
[(m+M)gsinθ-μg (m+M)csθ]s=
解得物块返回到斜面底端时的速度大小为
12. 如图所示，在xy平面第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场I，在第二象限的边长为L的正方形ACDO内的某个区域有垂直于纸面的匀强磁场II，在第三象限内有竖直向上的匀强电场，场强为E，所有电磁场边界均为理想边界。在第三象限内有一点P（－L，－L），在AP连线上任意一点由静止释放带正电的粒子，粒子质量为m、电量为q，粒子重力不计，由A点进入磁场II中，经过磁场II偏转后，都恰能垂直于y轴进入磁场I中，且都恰好到达O点被粒子捕获器捕获。已知在P点释放的粒子恰好是经D点垂直于y轴进入磁场I中的。
（1）求I、II磁场的磁感应强度B1、B2的大小；
（2）求ACDO内所加磁场的最小面积；
（3）求带电粒子从释放到运动到O点所用时间最短时，对应的电场中释放位置的坐标。
【答案】（1）；；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）经分析得粒子轨迹如图所示
在点释放的粒子在电场中，由动能定理可得
由几何关系可知，在磁场中的半径为
洛伦兹力提供向心力，有
解得
由几何关系可知，在磁场中的半径为
洛伦兹力提供向心力，有
解得
（2）最小面积如图所示，最小面积为
（3）设粒子在第三象限运动距离为，时间为，末速度为。在第二象限匀速圆周运动半径为，匀速直线运动时间为，粒子运动的总时间为
在电场中，根据动能定理有
据牛顿第二定律有
由位移公式有
解得
在磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得半径
粒子离开磁场匀速到轴有
解得
因为确定，所以任意位置释放粒子在中运动的总时间都相等，所以当粒子在其它区域运动的总时间最短时，粒子从到运动的时间最短，当最小时有
解得
释放位置坐标为
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3–3]
13. 关于热学，下列说法中正确的是（ ）
A. 气体温度升高，则表明该气体分子的动能都一定增大
B. 只要分子间距增大，分子势能就一定减小
C. 对气体做功可以改变其内能
D. 一定质量的理想气体等压膨胀过程中一定吸热
E. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体传到高温物体
【答案】CDE
【解析】
【详解】A、温度是平均动能的标志，气体温度升高，并不是气体分子的动能都增大，故A错误．
B、分子力做功等于分子势能的减小量，在使两个分子间的距离由很近增大到无穷远的过程中，分子力先做正功，后做负功，故分子势能先减小后增大，故B错误．
C、根据△U＝W+Q可知，吸热和做功都可以改变内能，故C正确．
D、一定质量理想气体等压膨胀过程中，温度升高，内能增加，且对外做功，则一定吸热，故D正确．
E、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，只是要消耗电能，故E正确．
14. 如图所示，截面积分别为SA=1cm2、SB=0.5cm2的两个上部开口的柱形容器A、B，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B两个汽缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别为mA=1. 4kg、mB=0. 7kg。 A汽缸内壁粗糙，活塞与汽缸间的最大静摩擦力为Ff=3N；B汽缸内壁光滑，且离底部2h高处有一活塞销。当汽缸内充有某种理想气体时，A、B中的活塞距底部均为h，此时气体温度为T0=300K，外界大气压为P0=1. 0×105Pa。现缓慢升高气体温度，（g取10m/s2，）求：
（1）当汽缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度；
（2）当汽缸A中的活塞刚要滑动时，气体的温度T2．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】①此过程为等压过程，分别求出初末状态的体积，再根据列式求解即可；
②从B活塞到达底部，到A活塞开始运动，气体发生等容变化，根据平衡条件求出初末位置的压强，带入求解温度即可．
【详解】①此过程为等压过程，由盖吕萨克定律可得，其中，
解得
②气体做等容变化，由查理定律得：
最初，对活塞B：
活塞要动时，对活塞A，
解得
【点睛】本题关键明确封闭气体的初末状态，然后结合气体实验定律列式求解；同时要对活塞和杆整体受力分析并结合平衡条件求解初始气压．
[物理——选修3–4]
15. 下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B. 电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C. 简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
D. 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E. 狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．电磁波在真空中的传播速度都一样的，与电磁波的频率无关，故A错误；
B．一切波都有衍射现象，横波具有偏振现象，电磁波属于波的一种，且是横波，故电磁波都能发生衍射现象和偏振现象，故B正确；
C．简谐机械波在给定的介质中传播时，波传播速度与介质有关，与频率无关，故C错误；
D．依据，且紫外线的折射率大于红外线，因此紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故D正确；
E．狭义相对论中光速不变原理为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故E正确。
故选BDE。
16. 如图所示，某玻璃砖的截面由半径为R的半圆和等腰直角三角形ABC组成，AC是半圆的直径。一束单色光照射在圆弧面上的D点，入射角为60°，折射光线刚好射在AB边的中点E，该折射光线在AB面上的入射角为45°，已知光在真空中传播速度为c，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）该单色光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光在圆弧面上的反射）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）折射光线在AB面上的入射角为，则，由几何关系可知，AO与DE的交点M到A的距离等于到O的距离，如图：
则有
设光线在D点的入射角和折射角分别为i和r，由几何关系可得
因此折射角为
由折射定律，可得玻璃砖对单色光的折射率为
（2）设全反射的临界角为C，则有
可得
可知光在AB界面处发生全反射，结合入射角等于反射角的关系及几何关系可知，光恰好到达BC中点，而且到达BC界面处仍然发生全反射，光在玻璃砖内的光路如图：
则光在玻璃砖内的路程为
光在玻璃砖内的传播速度为
则光在玻璃砖中传播的时间
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3.考试时间150分钟，满分300
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 为做好疫情防控工作，学校利用红外测温仪对学生进行常态化体温检测，红外测温仪的原理是：被测物体辐射的光线只有红外线可被捕捉，并转变成电信号。图为氢原了能级示意图，已知红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉提，最少应给处于基态氢原子提供的能量为（ ）
A. 10.20eVB. 12.09eVC. 12.75eVD. 13.06eV
【答案】C
【解析】
【详解】由氢原子能级示意图可知，给处于基态的氢原子提供的能量，若使其跃迁到n=4激发态，然后氢原子从n=4激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为
同理，若氢原子从n=3激发态向低能级跃迁时，所辐射光子能量最小值为：
红外线单个光子能量的最大值为1.62eV，要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉，因此最少应给处于基态的氢原子提供的能量，跃迁到n=4激发态满足条件，那么提供的能量为
故选C。
2. 越来越多人喜欢挑战极限，如图是两位“勇士”参与溜索活动，两倾斜的钢丝拉索分别套有M、N两个滑轮（滑轮与绳之间有可调节的制动片），两滑轮上用安全带系着两位“勇士”，当他们都沿拉索向下滑动时，M上的带子与索垂直， N上的带子始终竖直向下，则以下判断正确的是（ ）
A. M情况中，滑轮与索之间有摩擦力B. N情况中，滑轮与索之间无摩擦力
C. M情况中“勇士”做匀速直线运动D. N情况中“勇士”做匀速运直线动
【答案】D
【解析】
【详解】AC．滑轮M对应的安全带的弹力方向倾斜，对“勇士”受力分析，如图
则加速度大小为
滑轮M做匀加速运动，对整体分析，有
得
M情况中，滑轮与索之间没有摩擦力，故AC错误；
BD．滑轮N对应的安全带的弹力为竖直方向，可知N情况中“勇士”合力为零，做匀速直线运动，则滑轮N受到沿钢索向上的摩擦力，故B错误，D正确。
故选D。
3. 如图所示，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电阻R1=4.0Ω，R2=7.5Ω，R3=5.0Ω，电容器的电容C=10μF，闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【分析】闭合开关S，R1和R3串联，R2相当于导线，电容器的电压等于R3两端的电压，再根据串联电路分压规律求出电容器的电压，可求出电容器的电荷量．
【详解】闭合开关S，R1和R3串联，电容器的电压等于R3的电压，为：
电容器上所带的电荷量 Q=CU=10×10-6×6.0C=6.0×10-5C
故选B．
【点睛】本题是含有电容器的电路，分析电路时要抓住电路稳定时，电容器相当于开关断开，所在电路没有电流，其电压等于所在支路两端的电压．
4. 太阳系的几乎所有天体包括小行星都自转，由于自转导致星球上的物体所受的重力与万有引力的大小之间存在差异，有的两者的差异可以忽略，有的两者却不能忽略，若有一个这样的星球，半径为R，绕过两极且与赤道平面垂直的轴自转，测得其赤道上一物体的重力是两极上的．则该星球的同步卫星离地高度为：
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设物体质量为m，星球质量为M，星球的自转周期为T，物体在星球两极时，万有引力等于重力：
，
物体在星球赤道上随星球自转时，向心力由万有引力的一个分力提供，另一分力就是重力：
，
则
，
该星球的同步卫星的周期等于自转周期为T，设其离地表高度为h,则有
联立得：
A. 与分析不符，A错误
B. 与分析相符，B正确
C. 与分析不符，C错误
D. 与分析不符，D错误
5. 目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破．为早日实现无人驾驶，某公司对汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶．测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm．设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是
A. 关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B. 关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力的冲量为零
C. 上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间可能等于
D. 上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度vm，所用时间一定小于
【答案】D
【解析】
【详解】A、关掉油门后的下坡过程，汽车的速度不变、动能不变，重力势能减小，则汽车的机械能减小，故A错误；
B、关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力大小不为零，时间不为零，则冲量不为零，故B错误；
C、上坡过程中，汽车速度由增至，所用的时间为t，根据动能定理可得：，解得，故C错误；
D、上坡过程中，汽车从静止启动到刚好达到最大速度，功率不变，则速度增大、加速度减小，所用时间为，则，解得，故D正确．
6. 甲、乙两汽车在同一平直公路上做直线运动，其速度时间（v-t）图像分别如图中a、b两条图线所示，其中a图线是直线，b图线是抛物线一部分，两车在t1时刻并排行驶。下列关于两车的运动情况，判断正确的是（ ）
A. t1到t2时间内甲车的位移小于乙车的位移
B. t1到t2时间内乙车的速度先减小后增大
C. t1到t2时间内乙车的加速度先减小后增大
D. 在t2时刻两车也可能并排行驶
【答案】AC
【解析】
【详解】A．v-t图像中图线与坐标轴所围面积即物体的位移，由图可知t1到t2时间内甲车的位移小于乙车的位移，选项A正确；
B．由图象可知，乙车的速度先增大后减小，选项B错误；
C．根据图象的斜率等于加速度，可知乙车的加速度先减小后增大，选项C正确；
D．两车在t1时刻并排行驶，因t1到t2时间内乙的位移大于甲的位移，可知在t2时刻两车不可能并排行驶，选项D错误。
故选AC。
7. 2022年北京冬奥会上中国首次使用了二氧化碳跨临界环保制冰技术，运用该技术可制作动摩擦因数不同的冰面。将一物块以一定的初速度在运用该技术制作的水平冰面上沿直线滑行，共滑行了6m，运动中的加速度a与位移x的关系如图所示，设位移1.5m处与6m处的动摩擦因数分别为μ1、μ2，在前3m与后3m运动过程中物块动能改变的大小分别为ΔEk1、ΔEk2，则（ ）
A. B.
C. ΔEk1∶ΔEk2=3∶2D. ΔEk1：ΔEk2=3：1
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．分别对位移1.5m处与6m处由牛顿第二定律得
其中
联立可得
故A正确，B错误；
CD．根据动能定理了的前3m的动能变化量大小为
后33m的动能变化量大小为
结合图象可得
故C正确，D错误。
故选AC。
8. 今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）. 已知该发电机线圈匝数为 N，电阻为 r，当线圈以转速 n 匀速 转动时，电压表示数为 U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（ ）
A. 变压器的匝数比为 U:U0
B. 电流表的示数为
C. 在图示位置时，发电机线圈的磁通量为
D. 从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为
【答案】AB
【解析】
【详解】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；
灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数
I=
故B正确；
C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是
所以解得最大磁通量
故C错误；
D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值
故D错误。
三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
9. 某兴趣小组准备探究“合外力做功和物体速度变化的关系”，实验前组员们提出了以下几种猜想：
①；②；③
为了验证猜想，他们设计了如图甲所示的实验装置，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器（用来测量物体每次通过Q点的速度）。在刚开始实验时，小刚同学提出“不需要测出物体质量，只要测出物体初始位置到速度传感器的距离L和读出速度传感器的读数v就行了”，大家经过讨论采纳了小刚的建议。
（1）请你说明小刚建议的理由：________________________；
（2）让物体分别从不同高度无初速释放，测出物体初始位置到速度传感器的距离L1、L2、L3、L4，读出物体每次通过Q点的速度v1、v2、v3、v4……，并绘制了如图乙所示的L-v图象。若为了更直观地看出L和v的变化关系，他们下一步应该作出_______；
A．图像 B．图像 C．图像 D．图像
（3）实验中，木板与物体间摩擦力______（“会”或“不会”）影响探究的结果。
【答案】 ①. 见解析 ②. A ③. 不会
【解析】
【详解】（1）[1]根据动能定理列出方程式
可以简化约去质量m；
（2）[2]由动能定理
可看出，合力不变时，L与v2成正比
故选A；
（3）[3]在该实验条件下，滑块受到的摩擦力是恒力，不会影响L与v2 这两个变量之间的关系。
10. 某研究性学习小组想测量某电源的电动势和内阻他们在实验室找到了如下实验器材：
待测电源（电动势在之间）
两个相同的电阻箱（最大阻值）
定值电阻（阻值为）
定值电阻（阻值为）
电流表A（量程为，内阻）
开关S、导线若干
他们设计了如图甲所示的电路，实验步骤如下：
①调节电阻箱至某一阻值；
②将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；
③多次调节电阻箱，记下电流表A的示数I和电阻箱相应的阻值R；
④以为纵坐标，R为横坐标，作图线；
⑤求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
回答下列问题：
（1）电流表A和电阻箱并联可等效为一个新电流表，为了使新电流表量程为，应将的电阻调节为_______。
（2）保护电阻应选用________（填“”或“”）
（3）该同学分别用E和r表示电源的电动势和内阻，I表示电流表A的示数，R表示电阻箱的阻值，利用测出的数据描绘出的图线如图乙所示，则由图线可得被测电源的电动势_______V，内阻________（保留2位有效数字）。
【答案】 ①. 1.25 ②. ③. 4.0 ④. 0.60
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1] 电流表A和电阻箱并联可等效为一个新电流表，为了使新电流表的量程为，即
解得
（2）[2]电源的电动势为5V，则电路中最大电流不能超1A
则
保护电阻选择即可
（3）[3]根据闭合电路欧姆定律
整理得
图像的斜率
则
解得
[4]纵轴截距
解得
11. 如图所示，一质量为m=10g，速度=100m/s的玩具子弹，射向静止在光滑水平面上质量M=490g的木块，子弹未射穿木块，并一起滑上倾角为θ= 37°动摩擦因数μ=0.5的足够长固定的粗糙斜面，物块滑上斜面底端时不计能量损失。（重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8），求：
（1）子弹击中木块后的速度；
（2）木块在斜面上向上运动的时间和返回斜面底端时速度大小。
【答案】（1）2m/s 方向水平向右（2）0.2s；
【解析】
【分析】
【详解】（1）从子弹射击木块到子弹和木块一起运动过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，设共同运动速度为v1，v0方向为正方向，则
mv0=(m+M) v1
解得
v1=2m/s
方向水平向右
（2）以子弹木块整体为研究对象，设沿斜面上滑过程中加速度为a1，由牛顿第二定律
(m+M)gsinθ+μg(m+M)csθ=(m+M) a1
设沿斜面上滑距离为s，由运动学公式:
v12=2 a1s
设沿斜面上滑时间为t，由运动学公式
t=
代入数据解得式得
s=0.2m
t=0.2s
设木块沿斜面下滑到底端时速度为v2，由动能定理：
[(m+M)gsinθ-μg (m+M)csθ]s=
解得物块返回到斜面底端时的速度大小为
12. 如图所示，在xy平面第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场I，在第二象限的边长为L的正方形ACDO内的某个区域有垂直于纸面的匀强磁场II，在第三象限内有竖直向上的匀强电场，场强为E，所有电磁场边界均为理想边界。在第三象限内有一点P（－L，－L），在AP连线上任意一点由静止释放带正电的粒子，粒子质量为m、电量为q，粒子重力不计，由A点进入磁场II中，经过磁场II偏转后，都恰能垂直于y轴进入磁场I中，且都恰好到达O点被粒子捕获器捕获。已知在P点释放的粒子恰好是经D点垂直于y轴进入磁场I中的。
（1）求I、II磁场的磁感应强度B1、B2的大小；
（2）求ACDO内所加磁场的最小面积；
（3）求带电粒子从释放到运动到O点所用时间最短时，对应的电场中释放位置的坐标。
【答案】（1）；；（2）；（3）
【解析】
【分析】
【详解】（1）经分析得粒子轨迹如图所示
在点释放的粒子在电场中，由动能定理可得
由几何关系可知，在磁场中的半径为
洛伦兹力提供向心力，有
解得
由几何关系可知，在磁场中的半径为
洛伦兹力提供向心力，有
解得
（2）最小面积如图所示，最小面积为
（3）设粒子在第三象限运动距离为，时间为，末速度为。在第二象限匀速圆周运动半径为，匀速直线运动时间为，粒子运动的总时间为
在电场中，根据动能定理有
据牛顿第二定律有
由位移公式有
解得
在磁场中，洛伦兹力提供向心力
解得半径
粒子离开磁场匀速到轴有
解得
因为确定，所以任意位置释放粒子在中运动的总时间都相等，所以当粒子在其它区域运动的总时间最短时，粒子从到运动的时间最短，当最小时有
解得
释放位置坐标为
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
[物理——选修3–3]
13. 关于热学，下列说法中正确的是（ ）
A. 气体温度升高，则表明该气体分子的动能都一定增大
B. 只要分子间距增大，分子势能就一定减小
C. 对气体做功可以改变其内能
D. 一定质量的理想气体等压膨胀过程中一定吸热
E. 电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体传到高温物体
【答案】CDE
【解析】
【详解】A、温度是平均动能的标志，气体温度升高，并不是气体分子的动能都增大，故A错误．
B、分子力做功等于分子势能的减小量，在使两个分子间的距离由很近增大到无穷远的过程中，分子力先做正功，后做负功，故分子势能先减小后增大，故B错误．
C、根据△U＝W+Q可知，吸热和做功都可以改变内能，故C正确．
D、一定质量理想气体等压膨胀过程中，温度升高，内能增加，且对外做功，则一定吸热，故D正确．
E、电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递，只是要消耗电能，故E正确．
14. 如图所示，截面积分别为SA=1cm2、SB=0.5cm2的两个上部开口的柱形容器A、B，底部通过体积可以忽略不计的细管连通，A、B两个汽缸内分别有两个不计厚度的活塞，质量分别为mA=1. 4kg、mB=0. 7kg。 A汽缸内壁粗糙，活塞与汽缸间的最大静摩擦力为Ff=3N；B汽缸内壁光滑，且离底部2h高处有一活塞销。当汽缸内充有某种理想气体时，A、B中的活塞距底部均为h，此时气体温度为T0=300K，外界大气压为P0=1. 0×105Pa。现缓慢升高气体温度，（g取10m/s2，）求：
（1）当汽缸B中的活塞刚好被活塞销卡住时，气体的温度；
（2）当汽缸A中的活塞刚要滑动时，气体的温度T2．
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】①此过程为等压过程，分别求出初末状态的体积，再根据列式求解即可；
②从B活塞到达底部，到A活塞开始运动，气体发生等容变化，根据平衡条件求出初末位置的压强，带入求解温度即可．
【详解】①此过程为等压过程，由盖吕萨克定律可得，其中，
解得
②气体做等容变化，由查理定律得：
最初，对活塞B：
活塞要动时，对活塞A，
解得
【点睛】本题关键明确封闭气体的初末状态，然后结合气体实验定律列式求解；同时要对活塞和杆整体受力分析并结合平衡条件求解初始气压．
[物理——选修3–4]
15. 下列说法正确的是（ ）
A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B. 电磁波可以发生衍射现象和偏振现象
C. 简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大
D. 紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度
E. 狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关
【答案】BDE
【解析】
【详解】A．电磁波在真空中的传播速度都一样的，与电磁波的频率无关，故A错误；
B．一切波都有衍射现象，横波具有偏振现象，电磁波属于波的一种，且是横波，故电磁波都能发生衍射现象和偏振现象，故B正确；
C．简谐机械波在给定的介质中传播时，波传播速度与介质有关，与频率无关，故C错误；
D．依据，且紫外线的折射率大于红外线，因此紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，故D正确；
E．狭义相对论中光速不变原理为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，故E正确。
故选BDE。
16. 如图所示，某玻璃砖的截面由半径为R的半圆和等腰直角三角形ABC组成，AC是半圆的直径。一束单色光照射在圆弧面上的D点，入射角为60°，折射光线刚好射在AB边的中点E，该折射光线在AB面上的入射角为45°，已知光在真空中传播速度为c，求：
（1）玻璃砖对该单色光的折射率；
（2）该单色光在玻璃砖中传播的时间（不考虑光在圆弧面上的反射）。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）折射光线在AB面上的入射角为，则，由几何关系可知，AO与DE的交点M到A的距离等于到O的距离，如图：
则有
设光线在D点的入射角和折射角分别为i和r，由几何关系可得
因此折射角为
由折射定律，可得玻璃砖对单色光的折射率为
（2）设全反射的临界角为C，则有
可得
可知光在AB界面处发生全反射，结合入射角等于反射角的关系及几何关系可知，光恰好到达BC中点，而且到达BC界面处仍然发生全反射，光在玻璃砖内的光路如图：
则光在玻璃砖内的路程为
光在玻璃砖内的传播速度为
则光在玻璃砖中传播的时间
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